钢结构民居体系化、工业化研究与应用

主要介绍施甸县摆榔乡布朗族整乡推进整乡帮扶尖山安置点民居的设计过程,针对云南省施甸县布朗族民居建筑特色和当地经济水平、交通状况、建设条件等情况,探索区别于传统钢结构的设计方法,结构体系采用轻型框架支撑结构,用轻型的、小型的结构构件搭建起钢结构民居整个结构,设计中采用部分梁柱铰接,严格控制梁柱截面的质量和尺寸,尽量多采用二力杆,并通过多软件计算分析得到主体结构及构件的受力性能,结果表明主体结构的刚重比、剪重比、位移比、位移角、周期比等结构主要控制参数均能满足相关规范要求。     

钢框架-砼核心筒体系设计研究

为了得到钢框架-钢筋混凝土核心筒结构体系的钢梁与柱刚接或铰接的不同连接方式对整体结构性能的影响,本文以钢框架-钢筋混凝土核心筒结构体系的实际工程为计算模型,在平面布置中外圈钢框架梁、柱采用刚性连接,内部钢梁与钢柱分别采用刚性连接及铰接连接的方案分别进行了计算分析并整理计算结果,包括结构整体指标、钢梁截面大小,并做出对比判断,得出较优的连接方式;同时对楼层结构在使用阶段的舒适度进行了分析,满足使用阶段的舒适度要求。     

新型卷边钢板组合PEC柱-钢梁中节点抗震性能试验研究

为研究新型卷边钢板组合PEC柱-钢梁连接节点的抗震性能,采用端板预拉对穿高强螺栓连接方式,以组合柱布置方式与梁端削弱截面设置作为设计参数,设计制作了3个中节点1∶1.6缩尺模型,对其进行低周循环荷载试验,重点分析试件的滞回性能、承载能力与转动刚度退化、延性与耗能能力和破坏模式。试验结果表明:新型卷边钢板混凝土组合PEC柱较好满足了"双向等刚度"的要求;预拉对穿螺栓的设置使节点域充分实现混凝土斜压带传力功效,相应降低对节点域钢柱腹板的抗剪要求,且所有试件均表现出不同程度的自复位功能与良好的耗能能力;所有试件在承载能力下降至85%之前,节点转动均超过了0.035弧度;试件破坏模式为钢梁削弱截面或连接部位附近截面屈服。     

基于子结构的薄钢板PEC柱-钢梁组合框架层间倒塌机理分析

为揭示薄钢板组合截面部分外包混凝土组合PEC柱-钢梁组合框架中间层倒塌机理,本文利用商业有限元软件ABAQUS,对采用预拉对穿螺栓端板狗骨式连接的薄钢板组合截面PEC柱-钢梁组合框架中间层子结构试验试件建模,并进行水平低周往复荷载下抗震性能的有限元分析。基于计算结果,分析试件结构的承载力与抗侧刚度、节点连接转动性能、耗能能力、剪力分配、变形模式、节点区传力机理和破坏模式等抗震性能。研究结果表明:试件具有较高的承载力和较大的初始抗侧刚度;PEC柱平均分担试件层间水平剪力;预拉对穿螺栓表现出部分自复位功效;梁端截面削弱实现了塑性铰位置远离节点区,且保证了连接具有良好的转动能力和结构耗散地震能能力;试件最终破坏模式为所有梁端削弱截面形成塑性铰的塑性倒塌机构,对应节点连接转角和层间剪切角均满足中震层间侧移限值1/50要求,表明该结构体系具有良好的耗能能力和抗倒塌性能。     

钢结构梁穿柱节点受力性能分析

由于不能满足新的使用功能要求,钢结构厂房改扩建呈现越来越多的趋势,当前国内外对既有钢结构进行加固改造的技术日益成熟,但是对于新立钢柱穿越既有钢梁的节点研究相对较少.本文以某电厂钢支架结构加固设计为例,应用一种钢结构梁穿柱的加固技术,并在梁翼缘和柱腹板之间设置加劲板加强节点连接.为了验证该加固技术的可行性,运用通用有限元分析软件ANSYS11.0对梁穿柱连接节点进行数值模拟.结果表明:通过拼装柱构件,并在梁翼缘和柱腹板之间设置加劲板的加固方法能有效增强新立钢柱和既有钢梁的连接,梁穿柱节点整体受力均匀,满足承载力设计要求.     

钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架振动台试验研究

为了增加轻钢框架结构的应用范围，基于主次结构的理念，提出了以钢管混凝土柱-钢梁-斜撑为主结构并形成主要抗侧力体系，以主要承受自身竖向荷载的轻钢框架为次结构的结构体系，其中轻钢次框架以循环嵌套的方式与主结构相结合。为研究轻钢次框架的结构形式、钢管混凝土柱-钢梁连接节点、次框架采用预制装配式楼板对主次框架结构损伤特征和抗震性能的影响，按7度0.1g设计并制作了2个按1∶3缩尺的6层钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架结构模型。对2个模型分别进行振动台试验，分析了其动力特性和地震响应。试验结果表明：2个缩尺模型在7度0.1g罕遇地震作用下均无明显破坏现象，在8度0.2g极罕遇地震下的最大层间位移角分别达到1/28和1/35,但主要结构构件未出现明显损伤；次框架采用铰接梁柱节点并取消第3层钢柱可明显减小水平地震对次框架受力的影响，且可提高装配率、降低造价；刚性法兰连接节点可确保双向水平地震下钢管混凝土柱端先屈服，能满足连接节点更强的抗震要求；经过构造措施加强的次结构预制楼板与边钢梁有明显的组合空间作用，可对边钢梁扭转形成有效约束。     

型钢混凝土柱与框架梁钢筋复杂节点施工技术

中央电视台电视文化中心主楼酒店大量的剪力墙和柱采用型钢混凝土结构，型钢柱与钢筋混凝土梁连接角度多，框架梁钢筋与型钢柱连接型式比较复杂，墙体暗柱内纵向钢筋与H型钢梁连接节点多。为此采用多种连接节点形式，降低了操作难度，加快了施工进度，有效地保证了工程质量。     

《高层民用建筑钢结构技术规程》修订纪要

我国《高层民用建筑钢结构技术规程》执行的是国家抗震规范的规定,按小震弹性设计选择截面。抗震框架设计均考虑强柱弱梁要求,支撑框架柱计算长度取1.0但控制支撑保持较低应力比,抗强震时对梁柱连接加强或采用RBS连接,柱连接板焊缝端部围焊,梁腹板用螺栓连接。上、下翼缘过焊孔取相同高度。梁柱连接的计算,将梁腹板连接划分为受弯区和受剪区。高强螺栓连接计算考虑多种破坏模式。构件连接系数对不同情况区别对待。对支撑框架和钢框架-混凝土核心筒的抗震设计,分别规定了不同的框架部分的剪力分担率。中心支撑长细比限值对Q235取120。节点域强度计算在考虑框架柱的剪力和轴力时仍采用近似方法。     

混钢全装配框架结构体系初探

本文提出了一种全装配框架结构——混钢框架结构,其方法是将混凝土梁柱构件用钢构件连接形成框架。针对这种框架结构提出了:混凝土构件与钢构件之间采用套筒转换连接的构造做法,混凝土构件中的钢筋焊于套筒端板上,通过端板传力于钢构件上;混凝土柱与柱采用钢制法兰连接,连接位置可设在楼层中间,该处柱弯矩较小,也方便安装施工;柱与梁连接节点处设置的预埋件采用穿筋方式连接,有利于柱钢筋通过节点区;混凝土柱与混凝土梁之间采用钢梁连接,钢梁连接可采用常规方法,也可采用本文提出的台式连接方法,极大方便施工。以5层框架教学楼为例,采用本文提出的混钢框架进行了抗震设计计算,并与混凝土框架进行了动力特性、变形、计算配筋和用钢量的对比,进而验证了其可行性和经济性。课题组将对本文提出的各种节点进行试验研究,为混钢框架的工程应用提供依据。     

太原博物馆连体结构分析与设计

太原博物馆主楼为弱连体结构,结构形式采用钢框架与钢筋混凝土剪力墙的混合结构,其特点为扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续等,属于超限工程。采用基于性能的设计方法,确定了重点部位的性能目标,抗震加强措施采取设置楼面水平支撑和加强墙体约束边缘构件等方法。针对弱连体结构,对整体结构进行非线性时程分析,结果表明弱连接连廊对主楼影响较小,可以采用单塔的反应谱分析结果作为主要构件的设计依据。针对薄弱部位,要求独立承担本区域的多遇地震作用。同时进行了静力弹塑性推覆分析、竖向地震分析、斜柱引起的钢梁轴力以及钢梁与剪力墙的连接节点分析。结果表明在各种地震水平下结构和构件能够满足预定的性能目标。     

H型钢开坯轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC SuperForm2 0 0 2对H型钢开坯轧制进行了模拟。分析了金属变形特点和轧件充满情况。研究表明 ,箱形孔中轧件腹板的变形与宽展较小 ,异形孔中轧件腹板与翼缘的的变形很不一致 ,腹板出变形区后厚度存在反弹增加现象。异形孔中轧件不能很好地充满孔型 ,异形孔中轧制压力较大。     

建筑物纠偏常用方法及其应用

根据以往的一些建筑纠偏的工程经验 ,本文总结了建筑物倾斜原因及对几种常用的建筑物纠偏方法进行了分析和探讨 ,并列举了相应实例 ,以供有关设计人员参考。     

中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的选择

通过对中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的讨论 ,针对在市区钢结构施工中受到的外部环境的制约因素 ,探索了一种在市区进行大跨度钢结构施工的方案 ,并提出了建议 ,可为类似工程提供参考。     

倾斜撑杆式索穹顶结构节点及张拉模拟

分析了索穹顶结构节点的特点,设计了适合倾斜撑杆式索穹顶的节点形式。另外对倾斜撑杆式索穹顶结构的施工张拉方法进行了探讨和研究。利用有限元分析软件对3类施工张拉方案进行模拟,分析内力变化规律,评价各种张拉方案的施工可行性,并给出了建议张拉方案。     

基础大体积混凝土粗骨料的选择

骨料的粒径大小和骨料的品种不同,对基础大体积混凝土的抗裂性影响较大,骨料的粒径增大,将影响到混凝土的极限拉伸能力,骨料品种的热胀系数过大,也将影响到基础大体积混凝土的抗裂性,为提高基础大体积混凝土极限抗拉能力应选择合适骨料粒径和骨料品种,并进行最佳级配。     

关于浓差能本质及浓差能理论转换效率的再研究

浓差能是一种具有许多独特优点而表现形式较为抽象的新型能源,目前已日益引起人们的兴趣和重视。本文在文献(3)基础上,对浓差能本质及浓差能理论转换效率作了进一步的研究,内容包括两方面:1)对浓差能与机械能在本质上完全一致的观点提出了较严格的证明;2)推导出以膜法为基础的浓差能理论转换效率公式,指出任何理想转换机器在其最大功率输出点处的转换效率均不可能超过η=K/(1 K),这里K是与渗透过程有关的参数。     

某图书馆圆形楼盖设计

本文介绍了黑龙江省铁力市第一中学图书馆圆形预应力井式梁板楼(屋)盖应用SAP2 0 0 0软件及有关规范的设计过程。给出了该预应力井式梁板结构的材料选择、预应力工艺选择、预应力筋的线型选择、荷载取值与内力计算、预应力筋与非预应力筋的选配等设计计算的思路和方法,可供建造同类工程时参考。     

脆性岩石扩容起始应力预测——以花岗岩和闪长岩为例

 采用TAW–2000电液伺服岩石三轴试验机,通过32组花岗岩和闪长岩的物性及单轴压缩试验测试,获得岩石的特征物理力学参数。在此基础上,揭示岩石扩容起始应力与弹性模量、泊松比和孔隙度的关系,建立花岗岩和闪长岩的扩容起始应力预测方程。研究结果表明：(1) 弹性模量作为岩石的弹性基质刚度的反映,包括颗粒间的接触刚度和颗粒间基质的刚度,孔隙度作为岩石内部孔洞空间的体积测量指标,是岩石内初始的微裂纹、微孔洞及张开裂纹的综合反映,一定程度上可以反映初始损伤的程度,二者与岩石的扩容起始应力密切相关;(2) 扩容起始应力与弹性模量呈正相关,而与孔隙度呈负相关,当弹性模量最小而孔隙度最大时对应最小的扩容应力值,反之调整;(3) 通过逐步数据拟合分析得出扩容应力的预测模型,通过与试验结果的对比分析,证明预测模型的可靠性。在弹性模量、孔隙度和泊松比已知的前提下,可以先验地对扩容起始应力进行预测,为扩容起始应力的求解提供一条新的思路。     

节点法一些具体问题的处理

本文阐述城市煤气管网水力计算节点法的基本原理以及在实际应用中一些具体问题的处理方法。     

蜂窝梁的挠度影响因素分析

对蜂窝梁挠度的4个影响因素:蜂窝梁的扩张比,孔的类型,蜂窝梁的高跨比,剪跨比进行分析比较,并与等截面实腹式梁的挠度进行对比,得出蜂窝梁的扩张比、高跨比对挠度影响较大,并指出蜂窝梁扩张比的合适范围及挠度扩大系数α值的变化规律。